一个关于串联和并联电路功率计算问题_生活广记

图一
【一个关于串联和并联电路功率计算问题】
电路中流过两个LED的电流相等为5mA；不算LED的功率，算总电源功率=12V*5mA=0.06W;
图二
电路中流过两个LED的电流相等，同样为5mA ，由于两个LED是并联的关系，总电路的电流为10mA.
则总功率=12V*10mA=0.12W；
上面的计算是正确的。下面的分析错了。因为你忽略了R2及R3上消耗的功率。如果加入电阻上消耗的功率的话，图二的功率是图一功率的2倍。
串联电路的电压怎么计算？一、填空题
1.电源是提供__________的装置.干电池的碳棒是它的__________极，锌筒是它的__________极.
2.在玻璃、碳、铜、橡胶、人体、陶瓷、铝、干燥的木材、油中，__________是导体；__________是绝缘体.
3.电线芯用金属来做，因为金属是__________ ，电线外面包一层橡胶或塑料，因为它们是__________.
4.家庭中的用电器是__________联在电路中的，控制用电器的开关跟用电器是__________联的.
5.电路如图5—54所示，闭合开关后，电路将__________，要使电路中两灯串联，只要拆除导线__________.
图5—54 图5—55
6.如图5—55所示的电路，如果使灯L1、L2串联，则应闭合开关__________，断开开关__________，如果使灯L1、L2并联，则应闭合开关__________，断开开关__________，如果闭合开关S1、S3，则会出现__________，这是不允许的.
7.如图5—56所示，在用电流表测电路中电流的实验中，电流表测定的是__________（填“甲电阻”或“乙电阻”“干路”）的电流，测得电流的大小是__________.
图5—56 图5—57
8.图5—57为一个三孔插座，其中有一个插孔的导线是与室外大地相连的，如果这个插孔的导线断了，使用这个插座还能使洗衣机转动，但是存在的问题是_________________.
9.如图5—58所示，在桌面上有两个小灯泡和一个开关，它们的连接电路在桌面下无法看到，某同学试了一下，闭合开关时两灯泡均亮，断开开关时，两个灯泡均熄灭，这两个小灯泡究竟是串联连接，还是并联连接，请你写出一种简单的判断方法：__________.
图5—58
二、选择题
1.某家庭用电器工作时，用电流表测得通过用电器的电流为4 A ，则此用电器可能是下列电器中的哪一个
A.家用空调机 B.晶体管收音机
C.彩色电视机 D.电风扇
2.下列说法中，正确的是
A.电路中，开关必须接在电源正极和用电器之间，开关才能控制用电器
B.绝对不能把电池的正极和负极直接用导线连起来
C.马路上的路灯是依次排成一列安装的，可以确定，它们必定都是串联的
D.用一开关控制两盏灯，使它们同时亮，同时灭，这两盏灯一定是串联的
3.下列用电器的连接中，属于串联的是
A.节日里装饰房间用的小彩灯
B.家庭里的电冰箱、电扇、电视机等用电器之间的连接
C.马路上照明用的路灯
D.电冰箱内的压缩机和箱内的照明灯
4.将两盏小灯泡和一个开关接入电路中，下列说法正确的是
A.若开关同时控制两盏灯，两盏灯一定是串联
B.若开关同时控制两盏灯，两盏灯一定是并联
C.若开关只控制一盏灯，则两盏灯一定是并联
D.以上说法都不正确
5.如图5—59所示，若闭合开关S，将会发生的现象是
图5—59
A.L2发光，L1不发光
B．电池被烧坏
C．L1、L2都发光
D．L1被烧坏
6.如图5—60所示，用电流表测量通过灯泡L2的电流的四个电路图中，其测量方法正确的是
图5—60
7.学生使用电流表时，本应使用“+”和“3”两接线柱，但误将“+”和“0.6”两接线柱接入电路，而电流还是从“+”流入电流表，从“0.6”流出电流表，这样做的结果将是
A.指针偏转的角度小了
B.指针偏转的角度大，电流表全损坏，电流表可能被损坏
C.指针不动
D.指针会反向偏转，电流表会损坏
8.图5—61中，L1和L2是两只完全相同的灯泡，闭合开关S后，电流表的示数如图5—62所示，则通过L1的电流为
图5—61 图5—62
A.0.5 A B.0.25 A C.2.5 A D.1.25 A
9.小刚家中的几盏电灯突然全部熄灭了，检查保险丝发现并未烧断，用试电笔测试各处电路时，氖管都发光.他对故障作了下列四种判断，其中正确的是
A.灯泡全都烧坏
B.进户零线断路
C.室内线路发生短路
D.进户火线断路
10.小红家的家庭电路进户开关上安装着漏电保护器，上面写着右表中的一些数据.在以下几种说法中，正确的是
A.漏电电流大于30 mA，保护器会在0.1 s之内切断电源
B.漏电持续时间超过0.1 s时保护器才能工作
C.当漏电电流达到以15 mA时就能起到可靠的保护作用
D.只有当进户电压大于220 V或用电电流大于20 A时，才能起保护作用
11.在表演台上，某人声称具有特异功能——“不怕电”.他把灯泡接到家庭电路的两根电线上，灯泡亮，取下灯泡后，他用双手同时抓住这两根电线芯，并让别人用测电笔触其肌肤，众人见氖管发光而瞠目结舌.对此，某班同学展开讨论后形成以下观点，其中不正确的是
A.这是伪科学的招摇撞骗行为
B.此人也许真有不导电的特异功能
C.此人与大地之间一定有良好的绝缘
D.他去抓那两根电线前，零线已被助手切断
三、实验、作图题
1.如图5—63所示，通过L1的电流估计为0.4 A，通过L2的电流估记为0.7 A，要求：
图5—63
（1）灯L1、L2并联，电流表A1测L1的电流，电流表A2测干路电流，请用笔画线代替导线把实物连接起来，导线不交叉.
（2）根据你连接的实物图画出电路图.
2.在图5—64中，有带风叶的小电动机一只，电热丝一段，开关两只（S1、S2），插头一只，导线若干，利用这些器材可以连接成一个有冷、热两档风的电吹风电路.要求：只闭合S1时吹冷风，只闭合S2时既无风又不发热，同时闭合S1、S2时吹热风.请你用笔画线作导线按要求将图中的元件连接起来（连线不要交叉）.
图5—64
3.小明同学为了更好的学习，搬进了新书房，可新书房缺少了一盏用拉线开关控制的照明灯和一个可插风扇的插座，请在图5—65中，为小明同学的正确接线设计一个完整的电路.
图5—65
过程与方法
小强想利用图5—66所示的电路探究并联电路中电流的规律.请你帮助小强：
图5—66
（1）预测探究结论.
（2）设计实验方案（器材、原理图、方法步骤）
（3）设计记录实验数据的表格
（4）推测：三个支路上的电流是否一定相同？对实验结论有无影响？
科学探究
1.洋洋买了一个新型的全封闭镍镉电池（外形与铅蓄电池相似），电池的两极旁只涂了两种不同的颜色，并未标明“+”“-”极.现在有以下器材：电流表、小灯泡、发光二极管（正、负极已标明，用符号“ ”表示）、电池、开关、导线.请你帮助洋洋用上述器材设计两种判断电池正、负极的方法.说明所选器材，画出电路图，简述实验方法.
2.实验课上，小明把两个灯泡连成了如图5—67所示的电路.闭合开关，两灯均不亮.经检查，电路连接无误，老师告诉他是其中一个小灯泡坏了.于是，小明又找来了一个小灯泡，想出了一种检测方法（如下面表格中方法一），请你帮助小明，在图5—68所示的实验器材中任选一种，连入电路，设计出另外三种检测方法，并完成下表.
图5—67 图5—68
器材检测电路图现象及结论
开关闭合，若检测灯泡亮，则灯L1坏了；若检测灯泡不亮，则灯L2坏了
3.图5—69中的开关叫做单刀双掷开关，当把闸刀向左边按下时，a、b两个接线柱是接通的， a、c之间是断开的；当把闸刀向右边按下时，a、c两个接线柱是接通的， a、b之间是断开的.现在请你用这个闸刀来控制红灯和绿灯，使闸刀向左边按下时红灯亮绿灯熄，向右边按下时绿灯亮红灯熄，画出导线的连接图.
图5—69
4.给你下列器材：一个电池组，一只小灯泡，一只开关,一只电铃（用符号“ ”表示）和若干细导线，请你设计一自动放养奶牛的装置图.
要求：用细导线将牛群围?。?合上开关后，当牛在圈内吃草时，小屋内灯亮而铃不响；当有牛碰断了圈住的细导线到圈外时，电铃便会响起来，放牛的人能及时发现.
章后小结
☆测一测，你学得怎样
知识与技能
一、1.电能；正；负 2.碳、铜、人体、铝；玻璃、橡胶、陶瓷、干燥的木材、油
3.导体绝缘体 4.并串 5.短路 b 6.S1；S2、S3；S2、S3；S1；短路
7.乙电阻 0.9 A 8.当电路发生漏电现象时，易发生触电事故 9.取下一个灯泡，再闭合开关，若另一灯熄灭则两灯串联；若另一盏灯仍然发光，则两个小灯泡是并联的.
二、1.A 2.B 3.A 4.C 5.B 6.D 7.B 8.D 9.B 10.A 11.C
三、1.（1）实物图如图33所示
图33
（2）电路图如图34所示
图34
2.如图35所示
图35 图36
3.如图36所示
过程与方法
（1）干路电流等于三个支路中的电流之和.
（2）提示：用电流表分别测干路、L1、L2、L3支路中的电流.
（3）表格如下:
次数干路电流（A）灯L1中电流（A）灯L2中的电流（A）灯L3中的电流（A）
1
2
（4）三个支路上的电流不一定相等，无论三支路上的电流相等还是不相等，干路电流总等于各支路的电流之和，因而对实验结论没有影响.
科学探究
1.方法1：把电池、开关、小灯泡、电流表组成如图37的串联电路.试着闭合开关，观察电流表指针偏转方向，通过判断电流方向来确定电池的正、负极
方法2：把电池、开关、发光二极管组成如图38的串联电路，闭合开关通过观察二极管是否发光，根据二极管的正、负极判断电池的正、负极.
图37 图38
2.如下表
选用器材检测电路图现象及结论
导线
L2亮、L1坏，否则L2坏
电流表
有读数L1已坏，无读数L2坏
发光二极管
二极管发光L1坏，不发光L2坏
3.连接图如图39所示
图39
4.如图40所示
图40
单元测试题
一、填空题（每空1分，共25分）
1.电路由____、____、____、____组成，常用的电源的有____、____.
2.只有电路____时，电路中才有电流.电流沿着“____→用电器→____”的方向流动.
3.常见的导体有____、____、____.
4.在串联电路中，用电器是____连接的.
5.电流强弱可用____来表示，字母是____，单位是____，简称____.
6.电流表必须和被测的用电器____.
7.串联电路中各点电流____.
8.并联电路中，干路电流等于_____________________________.
9.用来显示家庭所用电能的仪表是____.
10.进户的两条输电线是____和____.
11.如果发生了触电事故，要立即______________.
12.火线可由____判断出来.
二、选择题（每题4分，共40分）
13.下列物体是绝缘体的是
A.金属 B.人体 C.橡皮 D.大地
14.用一个开关同时控制两盏灯
A.一定串联
B.一定并联
C.可能串联也可能并联
D.不可能串联
15.电流的单位安培、毫安、微安之间的关系正确的是
A.1 A=102 mA
B.1 A=106 μA
C.1 mA=102 μA
D.1 μA=10-3 A
16.下列关于电流表的使用，错误的是
A.电流必须从黑色接线柱（或标着“-”接线柱）流进去，从红色接线柱（或标着“+”接线柱）流出来.
B.中间的接线柱标着“0.6”的字样，右边的接线柱标着“3”的字样.
C.电流表必须和被测的用电器串联
D.不能使电流表直接连到电源的两极
17.用试电笔可以判断
A.火线和零线 B.零线
C.地线 D.火线
18.如果发生了触电事故，正确的措施是
A.立即切断电源，再对触电者进行人工呼唤，同时尽快通知医务人员抢救
B.先通知医务人员，再切断电源，对触电者进行人工呼吸
C.赶快进行人工呼吸，同时尽快通知医务人员抢救
D.等医务人员的抢救
19.家庭电路的组成如下，顺序正确的是
A.电灯、总开关、电能表、保险装置、插座
B.总开关、保险装置、插座、电灯、电能表
C.电能表、总开关、保险装置、插座、电灯
D.保险装置、插座、总开关、电能表、电灯
20.以下情况不会触电的是
A.使用试电笔时，手指按住笔卡，用笔尖接触被测的导线，但手指绝对碰不到笔尖.
B.在电线上晾衣服
C.一只手接触火线，另一只手接触零线
D.人站在地上，一只手接触火线，另一只手不接触零线
21.关于电流，说法正确的是
A.电流的单位只有一个安培
B.串联电路中，电流有时不相同
C.并联电路中，干路的电流等于各支路电流的和
D.电路不闭合时也会有电流
22.安全用电的原则是
A.不接触低压带电体
B.不靠近高压带电体
C.防止绝缘部分破损
D.避免电线跟其他金属物接触.
三、简答题（共11分）
23.（5分）简述在探究串联电路电流的规律时你是如何做的？
24.（6分）如果有人触了电，你应如何急救？
四、电路设计与计算题（每题8分共24分）
25.有三盏电灯，想把它们连接在一个电路中，要求用不同的每盏电灯都不影响别的电灯.请你设计出这个电路，画出电路图.
26.如下图所示，是理发用电吹风机的典型电路.其中电热丝通电后可以发热，电动机通电后可以送风.选择开关分别放在“热”“冷”“停”三个位置，请你分析一下这个电路是怎样工作的.?
27.某控制电路的一个封闭部件上，有三个接线柱A、B、C和电灯、电铃各一只.连接A、C灯亮，铃不响；连接A、B铃响，灯不亮；连接B、C灯不亮，铃不响.请你根据上述情况画出这个部件的电路图.
〔参考答案〕
1.电源、导线、开关、用电器、干电池、发电机
2.闭合、正极、负极
3.金属、人体、大地
4.首尾
5.电流、I、安培、安
6.串联
7.相等
8.各支路电流之和
9.电能表
10.火线、零线11.切断电源
12.试电笔
13.C 14.C 15.B 16.A
17.D 18.A 19.C
20.A 21.C 22.ABCD
23.答案：第一步先对串联电路中各点的电流关系进行猜想或假设，之后设计实验证实猜想.设计好实验后，进行实验操作，最后根据实验的结果进行分析、归纳，得出最后的结果.
24.答案：如果有人触电，我会立即切断电源，再用绝缘木棒（干木棒）挑开触电者身上的电线，必要时对触电者进行人工呼吸，同时尽快通知医务人员抢救.
25.答案：略
解析：三盏电灯连接在同一电路中，要互不影响，应采取并联方式，如下图：
26.答案：略
解析：如下图，选择开关放在“热”的位置时，电热丝与电动机同时工作，这时既有风又有热，所以得到热风；选择开关放在“冷”的位置时，只有电动机工作，所以得到的是冷风；当选择开关放在“停”的位置时，电热丝与电动机都是断路，都不工作，所以既无风也无热，也就是停止工作.
串联电路中：U=U1+U2，I=I1=I2
并联电路中：U=U1=U2，I=I1+I2
以上公式中：U是电压，I是电流。
电流的方向与正电荷在电路中移动的方向相同。实际上并不是正电荷移动，而是负电荷移动。电子流是电子（负电荷)在电路中的移动，其方向为电流的反向。电流强度可以用公式表达为：?
其中，Q为电量（单位是库仑）， t为时间（单位是秒）。
（1A=1C/s）
(部分电路欧姆定律）或I=E(电动势)/(R[外]+r[内]) 或I=E/(R+Rg[检测器电阻]+r)(闭合电路欧姆定律）
在电路中如果正负离子同时移动形成电流，那么Q为两种电荷的电量和。
扩展资料：
串联电路（n个用电器串联）：
电流：I总=I1=I2....=In （串联电路中，电路各部分的电流相等）
电压：U总=U1+U2....+Un (总电压等于各部分电压之和）
电阻：R总=R1+R2....+Rn（总电阻等于各部分电阻之和）
并联电路（n个用电器并联）：
电流：I总=I1+I2....+In（并联电路中，干路电流等于各支路电流之和）
电压：U总=U1=U2....=Un（各支路两端电压相等并等于电源电压)
电阻：1/R总=1/R1+1/R2....+1/Rn（总电阻倒数等于各部分电阻倒数之和）。当2个用电器并联时，有以下推导公式：R总=R1R1/（R1+R2）
电阻公式推导方法：
（1）串联：由U总=U1+U2....+Un ，得到I总R总=I1R1+I2R2....+InRn
因为串联电路各部分电流相等，即I总=I1=I2....=In，所以得到：
R总=R1+R2....+Rn（例如一个3Ω的电阻和一个6Ω的电阻串联，其串联的总电阻为9Ω）
（2）并联：由I总=I1+I2....+In，得到U总/R总=U1/R1+U2/R2....+Un/Rn
因为并联电路各部分电压等于总电压，即U总=U1=U2....=Un，所以得到：
1/R总=1/R1+1/R2....+1/Rn（例如一个3Ω的电阻和一个6Ω的电阻并联，其并联的总电阻为2Ω）
对于只有两个电阻并联的部分来说，可以继续推导出以下公式：
由1/R总=1/R1+1/R2....+1/Rn可知：1/R总=1/R1+1/R2=R2/R1R2+R1/R1R2=（R1+R2）/R1R2
所以R总=R1R1/（R1+R2）
由上面的公式还可以得到一个结论：串联的总电阻大于其任意一分电阻，并联的总电阻小于其任意一分电阻。
最直观的区别是这两种连接方式的电池所表现的不同特点，四节电池串联起来有6V，而并联则仍然只有1.5V 。
1.串联电路：把元件逐个顺次连接起来组成的电路。如图，特点是：流过一个元件的电流同时也流过另一个。例如：节日里的小彩灯。在串联电路中，闭合开关，两只灯泡同时发光，断开开关两只灯泡都熄灭，说明串联电路中的开关可以控制所有的用电器。
2.并联电路：把元件并列地连接起来组成的电路，如图，特点是：干路的电流在分支处分两部分，分别流过两个支路中的各个元件。
例如：家庭中各种用电器的连接。在并联电路中，干路上的开关闭合，各支路上的开关闭合，灯泡才会发光，干路上的开关断开，各支路上的开关都闭合，灯泡不会发光，说明干路上的开关可以控制整个电路，支路上的开关只能控制本支路。
3.串联电路和并联电路的特点：在串联电路中，由于电流的路径只有一条，所以，从电源正极流出的电流将依次逐个流过各个用电器，最后回到电源负极。
因此在串联电路中，如果有一个用电器损坏或某一处断开，整个电路将变成断路，电路就会无电流，所有用电器都将停止工作，所以在串联电路中，各几个用电器互相牵连，要么全工作，要么全部停止工作。
在并联电路中，从电源正极流出的电流在分支处要分为两路，每一路都有电流流过，因此即使某一支路断开，但另一支路仍会与干路构成通路。由此可见，在并联电路中，各个支路之间互不牵连。
串联分压，并联分流。
原理：在串联电路中，各电阻上的电流相等，各电阻两端的电压之和等于电路总电压。可知每个电阻上的电压小于电路总电压，故串联电阻分压。
在并联电路中，各电阻两端的电压相等，各电阻上的电流之和等于总电流（干路电流）。可知每个电阻上的电流小于总电流（干路电流），故并联电阻分流。电阻的串并联就好像水流，串联只有一条道路，电阻越大，流的越慢，并联的支路越多，电流越大。
造成触电伤亡的主要因素一般有以下几方面：
1．通过人体电流的大小。根据电击事故分析得出：当工频电流为0．5～1mA时，人就有手指、手腕麻或痛的感觉；当电流增至8～10mA时，针刺感、疼痛感增强发生痉挛而抓紧带电体，但终能摆脱带电体。
当接触电流达到20～30mA时，会使人迅速麻痹不能摆脱带电体，而且血压升高，呼吸困难；电流为50mA时，就会使人呼吸麻痹，心脏开始颤动，数秒钟后就可致命。通过人体电流越大，人体生理反应越强烈，病理状态越严重，致命的时间就越短。
2．通电时间的长短。电流通过人体的时间越长后果越严重。这是因为时间越长，人体的电阻就会降低，电流就会增大。同时，人的心脏每收缩、扩张一次，中间有0．1s的时间间隙期。在这个间隙期内，人体对电流作用最敏感。所以，触电时间越长，与这个间隙期重合的次数就越多，从而造成的危险也就越大。
3．电流通过人体的途径。当电流通过人体的内部重要器官时，后果就严重。例如通过头部，会破坏脑神经，使人死亡。通过脊髓，会破坏中枢神经，使人瘫痪。
通过肺部会使人呼吸困难。通过心脏，会引起心脏颤动或停止跳动而死亡。这几种伤害中，以心脏伤害最为严重。根据事故统计得出：通过人体途径最危险的是从手到脚，其次是从手到手，危险最小的是从脚到脚，但可能导致二次事故的发生。
4．电流的种类。电流可分为直流电、交流电。交流电可分为工频电和高频电。这些电流对人体都有伤害，但伤害程度不同。人体忍受直流电、高频电的能力比工频电强。所以，工频电对人体的危害最大。
5．触电者的健康状况。电击的后果与触电者的健康状况有关。根据资料统计，肌肉发达者、成年人比儿童摆脱电流的能力强，男性比女性摆脱电流的能力强。电击对患有心脏病、肺病、内分泌失调及精神病等患者最危险。他们的触电死亡率最高。另外，对触电有心理准备的，触电伤害轻。
参考资料：
百度百科——电流